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DESCRIÇÃO A importância do consumo de carboidratos em um plano alimentar equilibrado. PROPÓSITO Apresentar as principais funções do carboidrato no metabolismo e as fontes alimentares ricas nesse nutriente, objetivando o conhecimento necessário ao planejamento da dieta dos pacientes. OBJETIVOS MÓDULO 1 Definir a estrutura química e a classificação dos carboidratos e as fibras alimentares MÓDULO 2 Identificar as funções biológicas, digestão, absorção, recomendação de consumo e fontes alimentares dos carboidratos MÓDULO 3 Reconhecer o metabolismo dos carboidratos, a glicólise, gliconeogênese, glicogênese, glicogenólise, ciclo de Krebs e resposta glicêmica dos alimentos INTRODUÇÃO Os alimentos fazem parte da rotina diária dos indivíduos, e cada grupo alimentício fornece nutrientes com funções diferentes para o funcionamento do organismo. Neste tema, aprofundaremos os conhecimentos sobre a principal fonte de energia para o organismo humano — os carboidratos — por meio de uma apresentação da composição química, descrevendo suas funções biológicas, classificações, importâncias nutricionais, suas fontes alimentares, compreendendo o processo de digestão no trato gastrointestinal e utilização da glicose no corpo humano. MÓDULO 1 Definir a estrutura química e a classificação dos carboidratos e fibras alimentares CARBOIDRATOS Os macronutrientes são os nutrientes que servem de combustível para o corpo humano durante o estado de repouso e principalmente nos momentos de maior atividade, como acontece com o corpo do atleta durante a prática de algum esporte. Apesar de todos os macronutrientes fornecerem quilocalorias (Kcal) para abastecer o metabolismo energético, o carboidrato é o nutriente que melhor desempenha essa função no organismo. SAIBA MAIS A palavra carboidrato é a junção do termo derivado do latim carbo , que significa carvão, e do termo de origem grega hydor , que significa água. Logo, esse nutriente é o principal combustível do metabolismo energético e das células nervosas. Além disso, sua fórmula básica tem água na constituição. Os carboidratos são conhecidos como hidratos de carbono ou glicídios, que no organismo podem ser armazenados em quantidades significativas para atender à demanda por energia, mas principalmente a necessidade de glicose do sistema nervoso central e outros órgãos vitais. Os carboidratos terão classificação diferente de acordo com sua estrutura química e apresentam respostas glicêmicas diferentes dependendo de alguns fatores que serão abordados neste módulo. Devido a sua função de prover energia, esse nutriente faz parte da dieta adequada e as recomendações atuais preconizam uma ingestão entre 45% a 65% do valor energético total, ou seja, em geral, a maior parte da energia disponível a partir da alimentação é proveniente da ingestão de carboidratos (IOM, 2005). Alguns exemplos de carboidratos incluem os grãos (arroz, milho, trigo), raízes (cenoura, beterraba, batata-doce, mandioca) e tubérculos (batata yacon, inhame, batata- inglesa). ESTRUTURA QUÍMICA DOS CARBOIDRATOS Os carboidratos são a fonte mais importante para geração de energia devido à facilidade em fornecer o composto adenosina trifosfato (ATP) para o metabolismo energético celular. Essa afinidade para a produção de energia pode ser explicada pela composição química do nutriente. Essas substâncias orgânicas são formadas por moléculas de: CARBONO (C) HIDROGÊNIO (H) OXIGÊNIO (O) Apresentando uma fórmula geral com 1 átomo de carbono e oxigênio para dois átomos de hidrogênio na cadeia, (CnH2nOn), por isso denominados também hidratos de carbono. A hidrólise dessa substância é capaz de liberar carbonos que serão disponibilizados para síntese de energia. As unidades mais simples de carboidratos são formadas pela ligação entre os carbonos. As estruturas mais conhecidas variam de três a seis carbonos na composição e podem fazer ligações entre si chamadas de ligações glicosídicas. Tal ligação acontece entre as hidroxilas (OH) de dois carboidratos simples, ocorrendo a liberação de água nessa reação. Vejamos a representação de uma ligação glicosídica, na qual o oxigênio se liga a duas moléculas de hidrogênio liberando água (H2O). Figura 1: Estrutura química dos carboidratos e a ligação glicosídica A conformação espacial dessa molécula, quando os hidrogênios estão dispostos do mesmo lado, recebe a classificação de ligação α-glicosídica, como pode ser observado na figura, no enlace o- glucosídico. No entanto, quando os hidrogênios ligados ao oxigênio estão dispostos em lados opostos, a ligação é chamada de ligação β-glicosídica. Essa informação é interessante, pois durante a digestão de carboidratos serão sintetizadas enzimas específicas para hidrolisar cada tipo de ligação glicosídica existente. Em outras palavras, a enzima que hidrolisa uma ligação α-glicosídica não irá hidrolisar uma ligação β-glicosídica. As moléculas de carboidratos podem conter diversos monômeros ligados entre si por ligações glicosídicas na cadeia carbônica. Assim, podemos observar moléculas que formam uma estrutura linear pela união dos diferentes tipos de carboidratos, além de observar cadeias que apresentam ramificações, aumentando a complexidade da molécula. HIDROLISAR/HIDRÓLISE Hidrólise é quando uma ligação química é separada por uma molécula de água. ATENÇÃO Portanto, os carboidratos serão classificados de maneiras distintas, de acordo com a estrutura química e forma como são digeridos no organismo. CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS A classificação dos carboidratos pode ser feita em relação ao número de carbonos existente em uma única molécula. Podendo ainda ser classificado conforme a localização do chamado grupo carbonila (C=O), de acordo com o grau de polimerização de uma cadeia e de acordo com a digestibilidade dessa molécula no corpo humano. Veja os tipos de classificação abaixo: NÚMERO DE CARBONOS NA CADEIA Uma molécula simples de carboidratos pode conter de 3 a 6 carbonos na sua composição e são nomeadas com o prefixo correspondente ao número de carbonos e com a terminação oses. Isto é, uma molécula com 3 carbonos na composição é chamada de triose; com 4 carbonos, tetrose; com 5 carbonos, pentose; e com 6 carbonos, hexose. Dentre as estruturas mais importantes para o corpo humano estão a ribose, que é uma pentose com função essencial para a estrutura do ácido ribonucleico (RNA) e do ATP. E na alimentação humana os carboidratos simples mais importantes são as hexoses, como a glicose, frutose e galactose. Essas javascript:void(0) estruturas mais simples dos carboidratos são denominadas monossacarídeos, um termo que se origina da palavra grega sakcharon , que significa açúcar. Imagem: Shutterstock.com Figura 2: Diagrama biológico que descreve a estrutura de monossacarídeos, a ligação glicosídica e formulação dos polissacarídeos. LOCALIZAÇÃO DO GRUPO CARBONILA Grupo que representa a ligação dupla entre um carbono e um oxigênio (C=O). Em uma molécula de carboidrato, essa ligação pode ser encontrada no início da cadeia ou entre dois carbonos. Um monossacarídeo no qual o grupo carbonila esteja no início da cadeia é chamado de aldose ou aldeído, sendo a glicose é um exemplo dessa estrutura. No entanto, quando o grupo carbonila está localizado no segundo carbono da cadeia, entre dois carbonos, ele é chamado de cetona, tal como a frutose. Figura 3: Estrutura geral de um aldeído. Figura 4: Estrutura geral de uma cetona GRAU DE POLIMERIZAÇÃO DE UMA CADEIA A polimerização de uma cadeia é um processo que ocorre para a formação de uma grande estrutura, ou seja, uma macromolécula. Durante esse processo ocorre a combinação de diferentes monossacarídeos através de ligações glicosídicas para formar uma grande molécula de carboidrato. Quanto mais monossacarídeos presentes na cadeia maior será o grau de polimerização dessa molécula. Portanto, um monossacarídeo é a unidade mais básica de um carboidrato; glicose, frutose e galactosesão os mais importantes (Figura 2). FIGURA 02 javascript:void(0) Figura 2: Diagrama biológico que descreve a estrutura de monossacarídeos, a ligação glicosídica e formulação dos polissacarídeos. A união de dois monossacarídeos forma um dissacarídeo, sendo bastante conhecidos como os açúcares da alimentação humana, tais como: SACAROSE Formada pela união de uma molécula de glicose com uma frutose, conhecida como açúcar da cana- de-açúcar. LACTOSE Formada pela ligação glicosídica feita entre a hidroxila de uma glicose e a hidroxila de uma galactose, conhecida como o açúcar do leite. MALTOSE Açúcar que é proveniente da digestão do amido, formado pela união de duas moléculas de glicose. Os carboidratos de cadeia média são conhecidos como oligossacarídeos, os quais contêm de três a dez monossacarídeos ligados entre si. Esses carboidratos em geral não são digeridos por enzimas humanas, com exceção da maltodextrina. Os polissacarídeos são grandes cadeias de carboidratos com ligações acima de dez monossacarídeos entre si (estruturas apresentadas na figura 2). O glicogênio é um polissacarídeo javascript:void(0) javascript:void(0) javascript:void(0) produzido no reino animal, um reservatório de energia formado pela união de diversas moléculas de glicose. A síntese de glicogênio acontece no músculo e no fígado do organismo humano. Nas plantas, o amido e as fibras alimentares são exemplos de polissacarídeos. O amido é o reservatório de energia dos alimentos de origem vegetal e pode ser encontrado como amilose (uma cadeia linear de monossacarídeos) ou amilopectina (uma cadeia ramificada de ligações entre monossacarídeos). Figura 5: ilustração da composição química dos polissacarídeos. DIGESTIBILIDADE DOS CARBOIDRATOS A digestibilidade de um carboidrato varia dentre as diferentes espécies de seres vivos. No ser humano, a classificação é dividida em: Carboidratos digeríveis Que são quebrados por enzimas específicas durante o processo de digestão e fornecem energia para o metabolismo celular Carboidratos não digeríveis Que não são degradados por nenhuma enzima no trato gastrointestinal de humanos, e permanecem inteiros e não poderão fornecer energia para o metabolismo celular. ATENÇÃO Ou seja, os carboidratos digeríveis têm as suas ligações glicosídicas degradadas por enzimas específicas a fim de liberar monossacarídeos que serão absorvidos no lúmen intestinal. A sacarose e o amido são exemplos de carboidratos digeríveis (a sacarase e a amilase são exemplos de enzimas específicas que degradam esses carboidratos), e as fibras alimentares são os carboidratos não digeríveis, que serão apresentadas a seguir (a celulose, principal componente da parede celular das plantas e vegetais é um exemplo de uma fibra não digerível). FIBRAS ALIMENTARES As fibras alimentares são classificadas como polissacarídeos não digeríveis e estão distribuídas de maneira abundante exclusivamente em alimentos de origem vegetal. Elas são resistentes às enzimas digestivas, portanto não são degradadas e ao permanecerem no cólon sofrem fermentação das bactérias ali presentes. Essas fibras compõem a estrutura de alimentos de origem vegetal, como frutas, hortaliças, raízes, tubérculos etc. A função da fibra alimentar na digestão varia de acordo com a sua solubilidade. FIBRAS HIDROSSOLÚVEIS A fração hidrossolúvel das fibras está presente nas pectinas, gomas, mucilagens entre outros, presentes em frutas, hortaliças, feijões, aveias etc. São particularmente efetivas em reter muita água, e estão associadas a benefícios, como retardar a passagem do alimento pelo estômago. Com isso, retardam o trânsito intestinal, auxiliando em uma menor absorção de colesterol e glicose. FIBRAS INSOLÚVEIS As fibras insolúveis são componentes estruturais da parede celular de vegetais como a celulose, hemicelulose, lignina e outros. Elas não são solúveis em meio aquoso, portanto não se dissolvem na água, auxiliam no maior volume do bolo fecal e aceleram o tempo de trânsito intestinal, mas não influenciam na redução do colesterol. As fibras insolúveis contribuem para o ótimo funcionamento intestinal, melhorando a constipação e prevenindo o risco de inflamações na parede do intestino. O consumo excessivo de fibras pode afetar a biodisponibilidade dos micronutrientes durante a absorção no lúmen intestinal. Minerais como cálcio, ferro e fósforo podem ter absorção inibida devido à presença de grande quantidade de fibra dietética no bolo alimentar. A recomendação de fibras está descrita na Tabela 1 de acordo com as faixas etárias, como preconizado pelo Instituto de Medicina de Washington (IOM). Tabela 1. Ingestão diária adequada de fibras alimentares em gramas (g) Faixa etária Gênero Homens Mulheres Crianças 1 a 3 anos 19 19 Crianças 4 a 8 anos 25 25 Crianças 9 a 13 anos 31 26 Adolescentes 14 a 18 anos 38 26 Adultos 19 a 30 anos 38 25 Adultos 31 a 50 anos 38 25 Adultos e idosos 51 a 70 anos 30 21 Idosos acima de 70 anos 30 21 Autor: Adaptado de IOM, 2005. Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal ATENÇÃO A Federação Latino-Americana da Sociedade de Obesidade (FLASO) recomenda um consumo de fibras diárias de 20g a 30g para pacientes obesos, a fim de prevenir o surgimento de doenças crônicas não transmissíveis. Segundo descrito por McArdle (2019), o consumo de fibras por dia dependerá da faixa etária e deverá seguir uma razão de 3:1 entre fibras insolúveis e solúveis em água. Tabela 2. Teor de fibras em 100g do alimento Alimento Fibras totais (g) Fibras solúveis (g) Fibras insolúveis (g) Arroz branco cozido 2,77 1,26 1,52 Arroz integral cozido 4,33 0,96 3,37 Aveia em flocos 6,42 4,56 1,86 Farelo de aveia 6,96 3,40 3,56 Pão francês 6,36 2,50 3,86 Pão integral 7,03 1,79 5,24 Feijão-preto cozido 5,38 1,77 3,61 Ervilha cozida 3,60 2,22 1,38 Lentilha cozida 7,28 1,81 5,44 Alface 1,57 0,57 1,00 Brócolis cozido 1,88 0,18 1,70 Vagem cozida 3,87 1,13 2,74 Autor: Adaptado de Cintra, 1997. Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal ATENÇÃO Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS/FAO), a recomendação diária de fibras em adultos é de 20 a 35 gramas por dia ou considerando a relação de 14 gramas de fibras alimentares para cada 1000Kcal consumidas diariamente. A IMPORTÂNCIA DO CONSUMO DAS FIBRAS ALIMENTARES PARA A SAÚDE A especialista Renata Baratta dos Passos aborda a importância do consumo de fibras alimentares para melhoria da saúde. VERIFICANDO O APRENDIZADO MÓDULO 2 Identificar as funções biológicas, digestão, absorção, recomendação de consumo e fontes alimentares de carboidratos A IMPORTÂNCIA DO CARBOIDRATO NA DIETA HUMANA Agora que você já conhece a estrutura de um carboidrato, fica mais fácil entender todo processo de digestão e absorção desse nutriente. A importância do carboidrato na dieta humana está relacionada à necessidade energética do metabolismo celular. Órgãos vitais como cérebro e coração dependem de um suporte contínuo de energia para garantir o funcionamento adequado das reações celulares. Desse modo, a composição da dieta humana preconiza uma oferta maior de carboidratos quando comparado aos demais macronutrientes, e a principal função do carboidrato é o fornecimento de energia. FUNÇÕES BIOLÓGICAS DOS CARBOIDRATOS Além de fornecerem energia para as células, os carboidratos exercem funções estruturais e genéticas que serão descritas a seguir: FUNÇÃO ENERGÉTICA O carboidrato é a principal fonte de energia para o organismo humano, sendo a glicose o monossacarídeo que é liberado rapidamente na corrente sanguínea e irá abastecer os tecidos de acordo com a demanda energética. Os seres vivos armazenam glicose de diferentes maneiras, os polissacarídeos presentes nos vegetais são os amidos, enquanto o glicogênio é o reservatório de glicose encontrado no músculo e fígado de animais e seres humanos. Essa capacidade de armazenar carboidrato é fundamentalpara garantir um equilíbrio da quantidade de glicose disponível no sangue que abastecerá os demais tecidos corporais. O Sistema Nervoso Central é dependente da oferta de glicose para gerar energia necessária à manutenção da atividade cerebral, por isso a oferta de glicose no sangue deve ser constante e estar disponível em quantidades adequadas. Cada grama (g) de carboidrato disponível na dieta fornece aproximadamente 4kcal de energia, quantidade similar à que é proveniente da ingestão de proteínas, mas o consumo adequado de carboidratos supre a necessidade energética e preserva as proteínas para que sejam usadas em suas funções estruturais. FUNÇÃO ESTRUTURAL São componentes da estrutura de alimentos de origem vegetal e plantas, em geral, como a celulose, descrita por McArdle (2019) como “a molécula orgânica mais abundante da Terra”. Eles podem ser encontrados nos esqueletos de alguns insetos, formando a estrutura da parede celular. Imagem: Shutterstock.com Figura 6 ‒ Diagrama de ilustração vetorial de biologia de celulose vegetal com estrutura de paredes celulares vegetais e esquema de fibra. FUNÇÃO GENÉTICA Como já descrito, a ribose é um carboidrato (monossacarídeo com 5 carbonos na cadeia) que tem função de formar um ácido ribonucleico (RNA), assim como desoxirribose que forma o ácido desoxirribonucleico (DNA). Portanto, participam do processamento da informação genética no nível celular. Imagem: Wikimedia/pública Figura 7: Molécula de RNA formada por ribose, um grupo fosfato e uma base nitrogenada. DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS CARBOIDRATOS De acordo com Cozzolino & Cominetti (2013): O PRINCIPAL TIPO DE CARBOIDRATO ENCONTRADO NOS ALIMENTOS É O AMIDO (APROXIMADAMENTE 60% DOS CARBOIDRATOS TOTAIS), SEGUIDO POR DISSACARÍDEOS, SACAROSE (30%) E LACTOSE (10%). Por causa disso, a hidrólise do amido costuma ser o evento principal durante a digestão dos carboidratos. Diferentemente do que é observado nas proteínas, a digestão enzimática do amido já pode ser observada desde a mastigação, ou seja, acontece quando o alimento entra em contato com a saliva ainda na boca. A entrada do alimento na boca estimula a produção de uma enzima denominada de alfa-amilase salivar que é capaz de degradar a amilose em maltose, e a mastigação tem a função de quebrar o alimento em menores porções e umidificar o bolo alimentar através da saliva; normalmente, a alfa-amilase salivar é desativada pelo pH ácido do estômago. O quimo chega ao intestino delgado e se mistura com a amilase liberada pelo pâncreas. Já a amilase pancreática irá degradar algumas ligações glicosídicas do amido e de polissacarídeos, formando dextrinas (moléculas com aproximadamente oito unidades de glicose). A presença do quimo no duodeno estimula a liberação de enzimas digestivas que completarão a digestão das dextrinas, liberando monossacarídeos no lúmen intestinal. Figura 8: Digestão dos carboidratos. As principais enzimas envolvidas nesse processo são as dissacaridases presentes na parede da borda em escova do intestino delgado. Elas degradam os dissacarídeos para liberar as unidades mais simples de carboidratos para que sejam absorvidos pelos enterócitos. A sacarase é a enzima responsável por degradar a sacarose liberando glicose e frutose. A lactase irá degradar a lactose para liberar glicose e galactose. A maltase agirá sobre a maltose para liberar duas moléculas de glicose que serão transportadas para as células intestinais através de transportadores específicos. No intestino grosso, o quilo chega com componentes que não foram digeridos pelo processo de digestão, como as substâncias resistentes às enzimas digestivas e qualquer composto que não tenha sido absorvido no intestino delgado, permanecendo intacto. As fibras alimentares servirão de substratos para a fermentação produzida pela microbiota intestinal, que terá como produto a formação de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) nesse processo. Os AGCC estimulam o metabolismo do cólon intestinal, aumentando o fluxo sanguíneo e a chegada de eletrólitos para a região, servindo como alimento para as colônias bacterianas. SAIBA MAIS Velázquez et al . (1996) e Roberfroid et al . (2010) acreditam que a proliferação de bactérias e AGCC no intestino traz benefícios para o organismo e pode estar relacionada com o menor risco de desenvolver doenças cardiovasculares e câncer de cólon. Os produtos da digestão dos carboidratos são monossacarídeos e mais precisamente representados pela glicose, frutose e galactose. O processo de absorção dessas substâncias pelos enterócitos será o responsável por permitir a oferta de carboidratos na corrente sanguínea. Essas moléculas de monossacarídeos, entretanto, apesar de simples, apresentam grande peso molecular, o que as torna impermeáveis na parede das células epiteliais. Para Cozzolino & Cominetti (2013): EXISTEM DUAS FAMÍLIAS DE TRANSPORTADORES DE MONOSSACARÍDEOS NO LÚMEN INTESTINAL, SÃO OS COTRANSPORTADORES DE SÓDIO E GLICOSE (SGLT), QUE MOVEM A GLICOSE CONTRA O GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO E OS TRANSPORTADORES DE GLICOSE DO TIPO GLUT, QUE FAZEM O TRANSPORTE PASSIVO DE GLICOSE. Veja as funções de cada família a seguir: COTRANSPORTE DE GLICOSE COM ÍONS SÓDIO (SGLT) Tem a função de transportar a glicose e a galactose do intestino após o processo de digestão para que sejam disponibilizados na corrente sanguínea. É um transportador encontrado no intestino e nos rins, onde ainda previne a perda urinária de glicose. Este transporte não depende da influência de hormônios regulatórios, sendo proveniente do gradiente de concentração do sódio e glicose intracelular, em outras palavras, a glicose é transportada do gradiente de maior concentração para o de menor concentração. DIFUSÃO FACILITADA Os transportadores de glicose conhecidos como GLUT são proteínas capazes de carregar glicose a favor do seu gradiente de concentração e estão disponíveis em todas as células corporais. Foram descritos mais de 12 tipos de transportadores GLUT, havendo a existência de cinco considerados os mais importantes devido ao tecido corporal em que estão expressos e as funções que exercem. Eles foram numerados em relação à ordem na qual foram descobertos, assim, são denominados de GLUT 1 a GLUT 5. GLUT 1 pode ser encontrado nas células sanguíneas, por isso, expresso em regiões como cérebro, rins e cólon. Ele costuma estar mais ativo quando a demanda intracelular por glicose está aumentada. GLUT 2 é normalmente expresso pelo fígado, rins e intestino delgado. Ele tem afinidade no transporte de galactose e frutose. GLUT 3 é expresso pelos neurônios. GLUT 4 é o transportador de frutose do intestino delgado, único monossacarídeo transportado no intestino por difusão facilitada. GLUT 5 é um transportador muito conhecido devido a sua sensibilidade ao hormônio produzido pelo pâncreas, a insulina. Está armazenado no interior de células da musculatura cardíaca e esquelética e em tecidos gordurosos, sendo liberado quando a insulina se liga ao receptor celular para permitir a entrada de glicose no meio celular. Veja o efeito da insulina no transporte de glicose: 1 Insulina acoplada ao receptor celular 2 Ativação em cascata de diversas reações 3 GLUT 4 é translocado para a membrana plasmática a fim de permitir o fluxo de glicose para o interior da célula 4 Formação do glicogênio 5 Processo de glicólise (quebra da glicose para geração de energia) 6 Síntese de ácidos graxos (gordura) Figura 9: Efeito da insulina no transporte de glicose. NAS CÉLULAS HEPÁTICAS, HÁ ENZIMAS DISPONÍVEIS PARA PROMOVER A INTERCONVERSÃO ENTRE OS MONOSSACARÍDEOS, E A GRANDE DISPONIBILIDADE DA ENZIMA GLICOSE FOSFATASE NAS CÉLULAS HEPÁTICAS FAVORECE A FORMAÇÃO DE GLICOSE, A QUAL REPRESENTA MAIS DE 95% DOS MONOSSACARÍDEOS CIRCULANTES NO SANGUE (COZZOLINO & COMINETTI, 2013). A glicose é o principal carboidrato disponível na corrente sanguínea para abastecer as células corporais e ser fontede energia, proveniente dos demais monossacarídeos dietéticos. RECOMENDAÇÕES DE CONSUMO E FONTES ALIMENTARES DE CARBOIDRATOS De acordo com o que é descrito por Biesek et al . (2015): NA DIETA OCIDENTAL, 50% DO CONTEÚDO ENERGÉTICO É PROVENIENTE DOS CARBOIDRATOS. DESSES, 25% SÃO DERIVADOS DE AÇÚCARES (GLICOSE, SACAROSE E LACTOSE) E O RESTANTE DE POLISSACARÍDEOS AMIDO E NÃO AMIDOS. O IOM (2003) preconiza que a distribuição percentual de carboidratos na dieta humana, para todas as idades, deve respeitar 45% a 65% do valor energético total. As principais fontes alimentares de carboidratos são os vegetais. Os animais produzem o glicogênio, no entanto as fontes animais não são ricas nesse nutriente. Por outro lado, no reino vegetal, os carboidratos estão bem distribuídos em diversos grupos alimentares que variam desde os cereais e grãos, as frutas e hortaliças e derivados de leite. A tabela abaixo lista o conteúdo de carboidratos disponíveis em 100g de diferentes alimentos. Tabela 3. Conteúdo de carboidratos e valor calórico por 100g de diferentes alimentos Alimento Quantidade (g/ml) Energia (Kcal) Carboidrato (g) Abacaxi 100 48 12,3 Açúcar refinado 100 387 99,5 Arroz integral cozido 100 124 25,8 Arroz tipo 1 cozido 100 128 28,1 Aveia em flocos crua 100 394 66,6 Banana-prata 100 98 26,0 Batata-doce cozida 100 77 18,4 Batata-inglesa cozida 100 52 11,9 Cenoura cozida 100 30 6,7 Farinha de trigo 100 360 75,1 Feijão-preto cozido 100 322 14,0 Laranja-baía 100 45 11,5 Leite integral 100 59 4,2 Macarrão trigo cru 100 371 77,9 Mamão papaia 100 40 10,4 Mandioca cozida 100 125 30,1 Melancia 100 33 8,1 Milho-verde cru 100 138 28,6 Pão de forma 100 253 49,9 Pão francês 100 300 58,6 Queijo Minas Frescal 100 264 17,4 Autor: Adaptado de TACO, 2011. Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal Os alimentos contêm carboidratos na forma de amido — o polissacarídeo de reserva energética das plantas — e pela presença dos açúcares (mono e dissacarídeos). As massas, pães, bolos e outros alimentos industrializados podem conter em sua composição uma grande quantidade de carboidratos, sendo considerados alimentos energéticos. ATENÇÃO O consumo abaixo das recomendações de carboidratos pode contribuir para um inadequado estado nutricional e comprometer a oferta de proteínas para as suas funções estruturais, ou seja, desviar proteínas para garantir adequada demanda energética. Porém, o consumo excessivo de carboidratos e açúcares na dieta pode ocasionar o acúmulo de gordura corporal e interferir negativamente na sensibilidade do organismo à insulina, favorecendo o surgimento de doenças crônicas como a obesidade e o diabetes melito tipo 2. AS FUNÇÕES BIOLÓGICAS DOS CARBOIDRATOS E AS RECOMENDAÇÕES DE CONSUMO A especialista Camila Sousa aborda as funções biológicas dos carboidratos e as recomendações de consumo. VERIFICANDO O APRENDIZADO MÓDULO 3 Reconhecer o metabolismo dos carboidratos, a glicólise, gliconeogênese, glicogênese, glicogenólise, ciclo de Krebs e resposta glicêmica dos alimentos O METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS E A RESPOSTA GLICÊMICA DOS ALIMENTOS Após a absorção pelos transportadores específicos, a glicose será disponibilizada na corrente sanguínea. O objetivo é possibilitar a chegada de substrato para geração de energia nos diversos tecidos corporais. Isso provoca uma concentração de nutrientes no sangue após a ingestão de alimentos que será regulada pela ação de hormônios específicos (como a insulina e o glucagon) em um processo denominado equilíbrio sérico da glicose. EQUILÍBRIO SÉRICO DA GLICOSE A concentração sanguínea de glicose é conhecida como glicemia. O equilíbrio da glicose sanguínea varia entre os indivíduos, mas em condições normais é comum variar entre 70 e 110mg de glicose por dl de sangue. Após as refeições, período conhecido como pós-prandial, é possível observar um aumento da glicemia, principalmente em refeições ricas em carboidratos, provocado pelo transporte de nutrientes da célula intestinal para a corrente sanguínea. As concentrações de glicose no sangue aumentam acima da normalidade e precisam ser distribuídas para os tecidos corporais. A glicose pode ser armazenada em forma de glicogênio ou utilizada em reações de geração de energia. O mecanismo existente para manter o equilíbrio sérico da glicose é essencial para o funcionamento corporal. Concentrações de glicose acima e abaixo da normalidade causam efeitos degenerativos no sistema nervoso central e aumento da diurese e fadiga, náuseas e vômitos. Por isso, a concentração de glicose no sangue é controlada por diversos hormônios que são ativados em estado de jejum e nos períodos pós-prandiais. De acordo com Biesek et al . (2015): OS HORMÔNIOS PANCREÁTICOS INSULINA E GLUCAGON POSSUEM AÇÃO REGULATÓRIA SOBRE A GLICEMIA PLASMÁTICA E NÃO SÃO OS ÚNICOS ENVOLVIDOS NO PROCESSO. OS HORMÔNIOS SEXUAIS, EPINEFRINA, GLICOCORTICOIDES, TIREOIDIANOS, ENTRE OUTROS, TAMBÉM INFLUENCIAM A GLICEMIA. Veja a seguir o mecanismo de controle glicêmico modulado pelo pâncreas: Figura 10: Regulação da glicemia pelos hormônios glucagon e insulina. O aumento da glicemia pós-prandial é intitulado de hiperglicemia quando a concentração de glicose sanguínea está acima do nível basal. A hiperglicemia estimula as células beta do pâncreas a produzirem a insulina que vai desencadear uma séria de reações em resposta a sua produção, como: permitir a translocação do GLUT 4 para que ele fique disponível na membrana das células, permitindo a captação de glicose pelas células corporais; estimular a síntese de glicogênio hepático e muscular, processo denominado de glicogênese; e estimular, ainda, a síntese de proteínas e o armazenamento de ácidos graxos no tecido adiposo. O objetivo da insulina é estimular a redução da concentração de glicose no sangue e disponibilizar para outros tecidos, estimulando o armazenamento de nutrientes e provendo um efeito anabólico no metabolismo corporal. Quando a taxa de glicose no sangue baixa significativamente, inferior aos níveis basais, temos o que chamamos de hipoglicemia, cuja principal sensação é a fome. A hipoglicemia estimula a produção do hormônio glucagon pelas células alfa do pâncreas (figura 10). O aumento da concentração de glucagon estimula reações antagônicas às provocadas pela insulina. Isto é, com o intuito de disponibilizar glicose para o sangue, o glucagon estimula a degradação do glicogênio (glicogenólise) e promove a degradação dos estoques de aminoácidos e ácidos graxos para garantir fornecimento adequado de energia (neoglicogênese). A função do glucagon é sinalizar a retirada de substratos armazenados no organismo para estimular a maior concentração de glicose no sangue, normalizando a glicemia e promovendo um efeito catabólico no metabolismo corporal. A ausência da insulina ou sua ação inadequada levam ao quadro conhecido como diabetes, caracterizado pela hiperglicemia. O diabetes melito tipo 1 ocorre devido a uma anomalia do sistema imunológico que ataca as células beta do pâncreas, impossibilitando a produção de insulina. Logo, o portador da doença deve fazer uso do hormônio injetável, tornando-se insulinodependente. SAIBA MAIS O diabetes melito tipo 2 é a forma mais comum da doença e ocorre quando o pâncreas não produz insulina em quantidades suficientes para controlar a glicemia. Nesse caso, o paciente pode ou não precisar da aplicação da insulina e o tratamento varia de acordo com a gravidade da doença, sendo o controle da ingestão de carboidratos e a prática de atividade física regular primordiais para a melhora do quadro, assim como a administração de medicamentos quando necessário. VIAS DO METABOLISMO DA GLICOSE Como já descrito, após a absorção, a glicose pode ser armazenada ou utilizada para fornecer energia para as células. Devido à grande afinidade do organismo pela glicose para geração de energia, praticamente todos os tecidos corporais podem armazenarglicogênio, porém fígado e músculos são os órgãos com maior capacidade de sintetizá-lo. No fígado, o glicogênio hepático é o responsável por controlar o equilíbrio sérico da glicose, enquanto o glicogênio muscular é utilizado pelos próprios músculos durante períodos em que estejam ativos. A formação de glicogênio é chamada de glicogênese. GLICOGÊNESE É a formação de um polissacarídeo pela ação da enzima glicogênio sintase estimulada pela liberação de insulina. O glicogênio é o principal reservatório de energia em mamíferos. As concentrações de glicogênio no músculo esquelético são maiores que no fígado e conforme McArdle (2019): UM JEJUM DE 24 HORAS OU UMA DIETA POBRE EM CARBOIDRATOS E COM TEOR CALÓRICO NORMAL PRATICAMENTE DEPLETA AS RESERVAS DE GLICOGÊNIO. GLICOGENÓLISE Trata-se da reação inversa à glicogênese, ou seja, é a formação de glicose a partir de uma molécula de glicogênio. É a quebra das ligações glicosídicas do polissacarídeo para fornecer glicose ao organismo que pode ocorrer em períodos de jejum prolongados e durante a prática de atividade física. A glicogênio fosforilase é a enzima que catalisa a reação de degradação do glicogênio estimulada pela liberação de glucagon e hormônios catabólicos, como a epinefrina. GLICÓLISE É a degradação da molécula de glicose para posterior liberação de energia. Essa é a reação mais importante do ponto de vista bioquímico, sendo descrita como: UMA SEQUÊNCIA METABÓLICA COMPOSTA POR UM CONJUNTO DE DEZ REAÇÕES CATALISADAS POR ENZIMAS LIVRES NO CITOSOL, NA QUAL A GLICOSE É OXIDADA PRODUZINDO DUAS MOLÉCULAS DE PIRUVATO, QUATRO MOLÉCULAS DE ATP E DOIS EQUIVALENTES REDUZIDOS DE NADH+, QUE SERÃO INTRODUZIDOS NA CADEIA RESPIRATÓRIA OU NA FERMENTAÇÃO (NELSON; COX 2000). A figura 11 descreve todas as etapas envolvidas na glicólise, e nela é possível observar a presença da glicose-6-fosfato e frutose-6-fosfato como intermediárias da reação. Essas substâncias podem ser derivadas de frutose e galactose, permitindo que esses monossacarídeos participem da via da glicólise. A glicólise é regulada por hormônios como glucagon, insulina e epinefrina para garantir o fornecimento de energia para o metabolismo celular. As moléculas de piruvato são convertidas em acetil-CoA, que é o composto-chave para o metabolismo celular que será degradada em uma série de reações conhecidas como ciclo de Krebs. FIGURA 11 Figura 11: Rotas da glicólise e gliconeogênese no fígado. CICLO DE KREBS javascript:void(0) O ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico ocorre a partir da quebra dos macronutrientes provenientes da dieta liberando acetil-CoA. A figura 12 apresenta uma série de reações que acontece na mitocôndria da célula em presença de oxigênio, garantindo o fornecimento de energia e compostos intermediários de outras reações para o organismo. A degradação dos carboidratos a partir da glicólise libera oxaloacetato, intermediário do ciclo de Krebs que interage com a acetil-CoA. Em situações de escassez de carboidratos na dieta, como em períodos de jejum prolongado, dietas restritivas ou ausência de fontes de carboidratos, o fornecimento de oxaloacetato para o ciclo de Krebs fica comprometido, influenciando negativamente na produção de energia e ativando outras vias do metabolismo como a via cetogênica. Imagem: Wikimedia/pública Figura 12: Esquema que demonstra a via metabólica do ciclo de Krebs. GLICÓLISE ANAERÓBICA Em ausência de oxigênio, as células não serão capazes de fazer a respiração celular e o ciclo de Krebs não pode ser continuado. A fermentação lática é uma via de geração de energia a partir da conversão do piruvato em lactato (ou ácido lático), reação que é catalisada pela enzima hexoquinase. Essa via de curta duração produz energia em momentos iniciais de atividade física, sendo a principal fonte de energia para atividades de alta intensidade e curta duração, como corrida de 100 metros rasos no atletismo. O ácido lático pode ser formado na célula muscular durante períodos de atividade física moderada a intensa e pode ser reciclado pelas células hepáticas, sendo convertido novamente em glicose. Esse processo é uma das reações chamadas de gliconeogênese. Imagem: Wikimedia/pública Figura 11: Rotas da glicólise e gliconeogênese no fígado. GLICONEOGÊNESE Basicamente é definida por Cozzolino & Cominetti (2013) como: A FORMAÇÃO DE GLICOSE A PARTIR DO LACTATO, DOS AMINOÁCIDOS GLICOGÊNICOS E DO GLICEROL RESULTANTE DA DEGRADAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS QUANDO AS RESERVAS DE CARBOIDRATOS DO ORGANISMO DIMINUEM. A figura 11 descreve todas as etapas envolvidas na gliconeogênese. Trata-se da obtenção de glicose a partir de moléculas não glicídicas que ocorre quando existe baixo fornecimento de carboidrato pela dieta ou por deficiência na absorção. Essa via supre a necessidade energética de tecidos como os eritrócitos e neurônios que precisam continuamente de glicose. A gliconeogênese é realizada principalmente no tecido hepático e durante períodos de jejum ou o consumo de dietas pobres em carboidratos. Tal via ainda é responsável por abastecer o cérebro com glicose. FIGURA 11 Figura 11: Rotas da glicólise e gliconeogênese no fígado. RESPOSTA GLICÊMICA DOS ALIMENTOS javascript:void(0) Fisiologicamente, os carboidratos diferem entre si durante o processo de digestão e absorção. A velocidade com que uma fonte de carboidrato é digerida determina a influência que esse alimento terá sobre a disponibilidade de glicose no sangue. Alimentos ricos em fibras dietéticas tendem a retardar a liberação de glicose no sangue quando comparados a alimentos ricos em açúcares e amido. Biesek et al . (2015) descrevem o Índice Glicêmico (IG) como método proposto em 1981, obtido pela análise da curva glicêmica produzida por 50g de carboidrato (disponível) de um alimento teste em relação a curva de 50g de carboidrato do alimento padrão (glicose ou pão branco). Alimentos de baixo IG (brócolis, alface, amendoim, cebola, cogumelo) Fornecem glicose para o sangue de maneira contínua, provocando um aumento lento na curva glicêmica. Os alimentos de alto IG (arroz, batata, abóbora, pipoca) Liberam glicose rapidamente, pois são digeridos e absorvidos rapidamente, provocando maiores alterações na curva glicêmica. O índice glicêmico varia de acordo com a composição dos alimentos ricos em carboidratos (estrutura química, tamanho da molécula, presença de monossacarídeos ou amilose e amilopectina). A presença de fibras, antinutrientes, proteínas e lipídios também irá influenciar na liberação de glicose, assim como o grau de processamento e o cozimento dos alimentos. Pensando no metabolismo energético, o consumo constante de alimentos de alto índice glicêmico pode estimular a produção de insulina a fim de garantir o retorno da homeostase da glicose sérica. Isso pode causar a redução da saciedade da refeição e sobrecarregar a produção de insulina pelas células beta do pâncreas, cooperando com o aparecimento do diabetes tipo 2 em longo prazo. Tabela 4: Valores de referência para classificação do IG dos alimentos Classificação do IG IG (glicose = 100) Alto > 70 Médio 56 – 69 Baixo < 55 Autor: Adaptado de BIESEK E COLABORADORES (2015). Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal ATENÇÃO O IG considera somente a qualidade em uma quantidade fixa de carboidratos, enquanto a Carga Glicêmica (CG) considera tanto a quantidade de carboidrato como a sua qualidade (COZZOLINO; COMINETTI, 2013). Isso quer dizer que para alguns pesquisadores o IG perde o sentido, pois a quantidade de carboidrato analisado na curva glicêmica não é normalmente a quantidade que será ingerida em uma porção. A CG é descrita como uma equação que multiplica o IG do alimento pela quantidade de carboidrato disponível na porção que será consumida, e isso será dividido por 100 para representar um valor percentual. Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal A glicose é o alimentocontrole para CG (IG igual a 100%) e, baseado nesse valor de referência, são classificados como baixo CG valores iguais ou menores que 10%, média CG valores entre 11 e 19% e alta CG valores maiores ou iguais a 20%. De acordo com Cozzolino & Cominetti (2013), estudos realizados em 30 anos de existência e uso do IG, bem como os estudos de CG, mostram evidências concretas que justificam o uso desses marcadores visando à diminuição de risco de doenças crônicas não transmissíveis. A CG pode ser utilizada para avaliar a qualidade dos alimentos que vão compor a dieta de um paciente diabético e o IG pode ser benéfico ao analisar a composição de refeições e como essas podem auxiliar a resposta glicêmica do organismo. CG = (IG x g de carboidrato disponível na porção) /100 O METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS E A RESPOSTA GLICÊMICA DOS ALIMENTOS A especialista Aline Monteiro aborda o metabolismo dos carboidratos e a resposta glicêmica dos alimentos. VERIFICANDO O APRENDIZADO CONCLUSÃO CONSIDERAÇÕES FINAIS Como vimos, o carboidrato é a principal fonte de energia dos organismos vivos e o corpo humano pode armazenar quantidades significativas em forma de glicogênio. Os carboidratos podem ser classificados de acordo com sua estrutura química e o tamanho da molécula, mas também de acordo com a digestibilidade em relação às enzimas humanas. Nesse contexto, os carboidratos conhecidos como não digeríveis são as fibras dietéticas que apresentam funções específicas na saúde intestinal. A ausência de carboidratos na dieta pode provocar desvio das proteínas de suas funções plásticas e reparadoras para participar da síntese de energia e colaborar para a desnutrição. Porém, o consumo excessivo de carboidratos na dieta está associado ao acúmulo anormal de gordura no tecido adiposo e alteração na produção de insulina pelas células beta do pâncreas, que podem contribuir para maior incidência de obesidade e diabetes tipo 2 na população mundial. Temos certeza de que a partir deste momento você está apto a um planejamento alimentar equilibrado no consumo de carboidratos. PODCAST Agora, a especialista Renata Baratta dos Passos encerra o tema falando sobre a visão de um nutricionista esportivo sobre a importância dos carboidratos na performance física de um atleta de elite. AVALIAÇÃO DO TEMA: REFERÊNCIAS BIESEK, S.; ALVES, L. A.; GUERRA, I. Estratégias de nutrição e suplementação no esporte. 3. ed. Barueri, SP: Manole, 2015. CINTRA, I. P et al . Intervenções dietéticas: condutas clínicas nas dislipidemias. In : COSTA R. P.; MAGNONI, C. D. IMeN - Instituto de Metabolismo e Nutrição, 1977. COZZOLINO, S. M.; COMINETTI, C. Bases bioquímicas e fisiológicas da nutrição: nas diferentes fases da vida, na saúde e na doença. Barueri, SP: Manole, 2013. CUPPARI, L. Nutrição Clínica no Adulto. Guias de Medicina Ambulatorial e Hospitalar. 3. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. FLASO - Federação Latino-Americana de Sociedades de Obesidade. Consenso latino-americano de obesidade. In : Arquivos Brasileiros de endocrinologia e metabolismo. Coutinho. W (coord.), vol. 43. São Paulo, 1999. FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS. Human energy requirements. In : FAO.org. Rome, 2001. FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION/WORLD HEALTH ORGANIZATION. Protein quality evaluation. In : FAO.org. Rome, 1990. INSTITUTE OF MEDICINE. Dietary reference intakes: applications in dietary planning. Washington (DC): National Academy Press, 2003. INSTITUTE OF MEDICINE. Dietary reference intakes for energy, carbohydrate, fiber, fat, fatty acids, cholesterol, protein and amino acids. Washington (DC): National Academy Press, 2005. MCARDLE, W. D.; KATCH, V. L. Fisiologia do exercício/Nutrição, energia e desempenho humano. 8. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2019. NELSON, D. L. & COX M. M. Lehninger Principles of Biochemistry. USA: Worth Publishers, 2000. NEPA. Tabela brasileira de composição de alimentos/NEPA – UNICAMP. 4. ed. Campinas: NEPA- UNICAMP, 2011. ROBERFROID, M.; GIBSON, G. R.; HOYLES, L.; MCCARTNEY, A. L. et al . Prebiotic effects: metabolic and health benefits. Cambridge University Press, 2010. VELÁZQUEZ, O. C.; LEDERER, H. M.; ROMBEAU, J. L. Butyrate and colocyte. Implications for neoplasia. In : Pumed, 1996. EXPLORE+ Para saber mais sobre os assuntos tratados neste tema, leia: Bases bioquímicas e fisiológicas da nutrição: nas diferentes fases da vida, na saúde e na doença, de Silvia Cozzolino e Cristiane Cominetti. CONTEUDISTA Renata Baratta dos Passos CURRÍCULO LATTES javascript:void(0); DESCRIÇÃO A importância do consumo de gorduras em um plano alimentar equilibrado. PROPÓSITO Apresentar as estruturas dos ácidos graxos consumidos pelos seres humanos. Compreender a classificação dos ácidos graxos e discutir as principais funções biológicas desempenhadas pelos lipídios no organismo humano. Apresentar as fontes alimentares ricas desse nutriente e o processo de digestão e absorção para propiciar ao profissional de Nutrição o conhecimento necessário para planejar a dieta de seus pacientes. OBJETIVOS MÓDULO 1 Definir a estrutura química e a classificação dos lipídios MÓDULO 2 Definir as funções biológicas, as fontes alimentares e a recomendação de consumo dos lipídios MÓDULO 3 Definir o processo de digestão e absorção dos lipídios, destacando o metabolismo das lipoproteínas, a lipólise, a betaoxidação e a formação de corpos cetônicos na geração de energia INTRODUÇÃO Os alimentos fazem parte da rotina diária dos indivíduos. Cada grupo alimentício fornece nutrientes com funções diferentes para o funcionamento do organismo. Conheceremos um pouco mais sobre as gorduras, fazendo uma apresentação da composição química e descrevendo suas funções biológicas, classificações, importâncias nutricionais e fontes alimentares. Vamos compreender o processo de digestão no trato gastrointestinal, no transporte e na absorção dos lipídios no organismo e como ocorre a utilização dos ácidos graxos no metabolismo energético. MÓDULO 1 Definir a estrutura química e a classificação dos lipídios CONTEXTUALIZAÇÃO A gordura é o macronutriente com mais energia disponível por porção de alimento. Ela está muito bem distribuída nos alimentos, tanto nos de origem vegetal quanto animal, e é necessária para compor as quilocalorias totais (Kcal) fornecidas pela dieta para o metabolismo corporal. As gorduras também são conhecidas como: GRAXAS OU LIPÍDIOS LIPÍDIOS Palavra derivada do termo grego lipos , que significa gordura. Basicamente, os lipídios são substâncias orgânicas, com composição química similar a dos demais macronutrientes, ou seja, com presença de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O) na molécula, que, no entanto, não se solubiliza facilmente em água. Os lipídios são considerados densos energeticamente, pois em cada grama (g) apresentam mais do que o dobro das kcal observadas na mesma quantidade de carboidratos e proteínas e fornecem algumas substâncias essenciais para adequada nutrição corporal. javascript:void(0) ATENÇÃO A estrutura química determina a classificação dos lipídios, e o processo digestivo difere bastante do que foi observado para os demais nutrientes, visto que nesse caso estamos lidando com uma substância de baixa solubilidade em água. Além de exercerem função energética, as gorduras são transportadoras de substâncias solúveis em lipídios, como as vitaminas A, D, E e K e são precursoras de hormônios importantes para o funcionamento normal do organismo humano. No entanto, devido ao seu potencial para fornecer energia, o consumo excessivo de lipídios está associado ao acúmulo de tecido adiposo, culminando no aumento do peso corporal, e ao desenvolvimento de doença cardiovascular (DCV). Por isso, esse nutriente faz parte da dieta adequada e as recomendações atuais preconizam uma ingestão entre 25 a 30% do valor energético total (IOM, 2005). ESTRUTURA QUÍMICA E CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDIOS As gordurasapresentam composição química similar aos carboidratos, devido à presença de carbono, hidrogênio e oxigênio na molécula. No entanto, são diferenciadas por um número distinto de átomos e diferentes ligações na cadeia. SAIBA MAIS A quantidade de átomos de hidrogênio para cada átomo de oxigênio em uma cadeia de carboidratos é representada em uma razão 2:1, respectivamente, ou seja, para cada átomo de oxigênio na cadeia serão observados 2 átomos de hidrogênio. Isso se mantém constante. No caso dos lipídios, há uma maior proporção de hidrogênios na cadeia, como pode ser observado na forma genérica de um lipídio comum conhecido como estearina (C57H110O6). O termo lipídio representa um grupo bastante heterogêneo de substâncias como: Imagem: Shutterstock.com Óleos (que são substâncias encontradas no estado líquido quando expostas à temperatura ambiente). Imagem: Shutterstock.com Gorduras (substâncias encontradas no estado sólido em temperatura ambiente). Imagem: Shutterstock.com Ceras Imagem: Shutterstock.com Outros compostos derivados de lipídios. A classificação de um lipídio vai variar de acordo com a sua forma, seu tamanho da cadeia de hidrocarbonetos, seu grau de saturação e sua hidrogenação da cadeia. OS LIPÍDIOS PODEM SER DIVIDIDOS EM TRÊS GRUPOS PRINCIPAIS: LIPÍDIOS SIMPLES, LIPÍDIOS COMPOSTOS E LIPÍDIOS DERIVADOS OU VARIADOS. (MCARDLE, 2019) LIPÍDIOS SIMPLES Esse grupo é formado basicamente pelos triacilgliceróis (conhecidos popularmente como triglicerídeos) que são as substâncias formadas para armazenar gordura nos adipócitos, como são conhecidas as células que compõem o tecido adiposo. Um triacilglicerol é formado pela união de dois grupos distintos: GLICEROL Formado por três moléculas de carbono. ÁCIDOS GRAXOS Que são três cadeias carbônicas que se ligam ao glicerol e recebem o nome de ácido devido à presença de um grupo carboxila em uma extremidade -COOH. METIL Em geral apresenta ainda um grupo na outra extremidade (CH3). javascript:void(0) javascript:void(0) javascript:void(0) Imagem: Nothingserious / Wikimedia Commons / Public domain Representação gráfica de um triacilglicerol O grupo glicerol isolado não é considerado uma gordura, pois é altamente solúvel em água e não participa diretamente do processo de geração de energia, mas serve de substrato para gliconeogênese. Os ácidos graxos são considerados unidades mais básicas de um lipídio e são substratos para o processo de geração de energia celular. Sua cadeia pode ser formada pela presença de 4 a 20 carbonos, sendo mais comum as cadeias que apresentam 16 ou 18 carbonos em seu comprimento. Essas substâncias podem ser classificadas de acordo com o tamanho da cadeia de carbonos, ou seja, pela quantidade de átomos de carbonos existentes na cadeia, onde uma estrutura com menos de 6 átomos de carbono em seu comprimento é chamada de ácido graxo de cadeia curta (AGCC ou sigla, em inglês, SCFA). As estruturas consideradas ácidos graxos de cadeia média (AGCM ou MCFA) apresentam de 6 a 12 carbonos na cadeia, e as que apresentam quantidades iguais ou maiores que 12 carbonos são denominadas de ácidos graxos de cadeia longa (AGCL ou LCFA). O TAMANHO DA CADEIA DE CARBONO É IMPORTANTE, POIS DETERMINA O MÉTODO DE DIGESTÃO E ABSORÇÃO AO QUAL OS LIPÍDIOS SERÃO SUBMETIDOS, ASSIM COMO SUAS PROPRIEDADES E FUNÇÕES NO ORGANISMO. (BIESEK et al ., 2015) Os ácidos graxos podem ser classificados ainda de acordo com o grau de saturação da sua cadeia, ou seja, a presença ou ausência de duplas ligações entre os carbonos existentes na molécula lipídica. ÁCIDO GRAXO SATURADO (AGS) ÁCIDO GRAXO INSATURADO ÁCIDO GRAXO SATURADO (AGS) É uma cadeia que não apresenta uma dupla ligação entre carbonos, ou seja, apresentam apenas ligações simples entre os átomos de carbono. Todas as ligações disponíveis são feitas com átomos de hidrogênio, atingindo a saturação máxima da cadeia. ÁCIDO GRAXO INSATURADO Apresenta pelo menos uma dupla ligação entre carbonos, e é denominado de ácido graxo monoinsaturado (AGMI ou a sigla em inglês MUFA) quando existe uma única dupla ligação entre carbonos na cadeia lipídica. A cadeia que apresenta duas ou mais duplas ligações entre carbonos será classificada como poli-insaturada (AGPI ou a sigla em inglês PUFA). Imagem: Edgar181 / Wikimedia Commons / Public domain Representação gráfica de um ácido graxo saturado (ácido valérico) Os ácidos graxos insaturados apresentam as duplas ligações em carbonos distintos ao longo da cadeia de hidrocarbonetos. Dessa maneira, a classificação dos AGI pode ser determinada tendo em vista a posição em que a primeira dupla ligação se encontra em relação ao grupo metil (CH3). Observe a figura a seguir, onde estão apresentados dois AGI, o ômega 6 (ácido linoleico) e o ômega 3 (ácido linolênico) . Essa nomenclatura está associada à posição do primeiro carbono que detém a dupla ligação a partir da extremidade metil (CH3) da cadeia. Imagem: Shutterstock.com Representação gráfica de dois ácidos graxos insaturados (ômega 3 e ômega 6). COMENTÁRIO Portanto, o ômega 3 (ω-3) apresenta a primeira dupla ligação no carbono 3 (entre o 3º e o 4º carbono) e o ômega 6 (ω-6) apresenta a primeira dupla ligação no carbono 6 (entre o 6º e o 7º carbono). Apesar dessas duas substâncias serem as mais conhecidas, ainda podem ser encontrados os ácidos graxos ômega 7 (primeira dupla ligação no carbono 7) e ácidos graxos ômega 9 (primeira dupla ligação no carbono 9). Essa classificação é importante, pois DURANTE A FORMAÇÃO DE UM NOVO ÁCIDO GRAXO, AS ENZIMAS BIOSSINTÉTICAS HUMANAS PODEM INSERIR DUPLAS LIGAÇÕES NA POSIÇÃO N-7 OU SUPERIOR. ESSAS ENZIMAS NÃO PODEM INSERIR DUPLAS LIGAÇÕES EM NENHUMA POSIÇÃO MAIS PRÓXIMA AO GRUPO METIL TERMINAL. (COZZOLINO; COMINETTI, 2013) RESUMINDO Em outras palavras, os AGI ômega 7 e 9 podem ser sintetizados pelo organismo humano, no entanto os AGI ω-3 e ω-6 não são sintetizados por enzimas humanas, e por isso são considerados essenciais. Como já aprendemos, as substâncias consideradas essenciais são aquelas que nosso organismo não sintetiza e devem fazer parte da dieta diária para suprir as necessidades corporais. Com relação à configuração espacial da molécula, as duplas ligações dos ácidos graxos de ocorrência natural são de configuração cis, ou seja, os hidrogênios ligados aos carbonos que têm a dupla ligação estão dispostos do mesmo lado da cadeia. Os ácidos graxos trans surgem a partir de hidrogenação industrial ou da bio-hidrogenação em animais ruminantes. Nessa conformação, os hidrogênios ligados aos carbonos com dupla ligação estão dispostos de lados opostos na cadeia. A figura a seguir apresenta a configuração espacial do ácido oleico (cis) e do ácido elaídico, que é a principal gordura trans em óleos vegetais hidrogenados. Imagem: Shutterstock.com Representação gráfica do ácido oleico (ômega-9, cis) e de seu isômero trans, ácido elaídico. OS ÁCIDOS GRAXOS TRANSARTIFICIAIS SÃO PRODUZIDOS PELA HIDROGENAÇÃO PARCIAL DE ÓLEOS VEGETAIS OU DE PEIXE COM HIDROGÊNIO E UM METAL CATALISADOR. (COZZOLINO; COMINETTI, 2013) O objetivo desse processo é aumentar a vida de prateleira de produtos alimentícios e manter as características sensoriais, como textura, sabor e cor por mais tempo. LIPÍDIOS COMPOSTOS São substâncias formadas pela combinação de triacilgliceróis com outras estruturas químicas. Por exemplo: OS GLICOLIPÍDIOS Ácidos graxos associados a carboidratos e nitrogênio. OS FOSFOLIPÍDIOS Estruturas de importância que mantêm a integridade da parede celular e são sintetizadas pelo fígado e formadas pela união de ácidos graxos com um grupo fósforo e moléculas que contêm nitrogênio. AS LIPOPROTEÍNAS Substâncias hidrossolúveis formadas principalmente no fígado pela união de triacilgliceróis ou fosfolipídios a uma molécula de proteína. A importância das lipoproteínas como transportadoras foi descrita didaticamente como: javascript:void(0) javascript:void(0)javascript:void(0) SE OS LIPÍDIOS SANGUÍNEOS NÃO ESTIVESSEM LIGADOS ÀS PROTEÍNAS, ELES LITERALMENTE FLUTUARIAM NA PARTE SUPERIOR, EM VEZ DE CIRCULAR POR TODO SISTEMA SANGUÍNEO. (MCARDLE, 2019) As lipoproteínas são classificadas de acordo com o tipo de transporte que exercem, tamanho e densidade. Os quilomícrons são formados ao final do processo de digestão para garantir o transporte dos lipídios dietéticos. Posteriormente, são formadas as lipoproteínas de alta, baixa e muito baixa densidade, respectivamente, HDL, LDL e VLDL (siglas derivadas do inglês). As lipoproteínas são as principais transportadoras de lipídio na corrente sanguínea, e seu metabolismo é tão essencial para a digestão das gorduras que elas serão abordadas separadamente. A figura a seguir representa a ilustração da estrutura de lipoproteína de baixa densidade também conhecida como LDL. Imagem: Shutterstock.com Estrutura da lipoproteína de baixa densidade (LDL) LIPÍDIOS DERIVADOS São substâncias formadas por lipídios simples e compostos, sendo o colesterol o mais conhecido entre eles. SAIBA MAIS O colesterol não contém ácido graxo em sua composição, mas, do ponto de vista nutricional, é considerado um lipídio por compartilhar características químicas e físicas similares. Ele é encontrado apenas em tecidos animais e pode ser consumido via dieta ou produzido endogenamente. Exerce funções corporais importantes como formação da estrutura da membrana plasmática das células, sendo precursor de vitaminas e hormônios sexuais (como a vitamina D, estrogênio, androgênios e progesterona) e sais biliares. Imagem: Shutterstock.com Estrutura química do colesterol A síntese endógena de colesterol pelo fígado costuma ser suficiente para suprir a demanda para o adequado funcionamento do organismo, e o consumo em excesso de ácidos graxos saturados na dieta costuma elevar a síntese de colesterol endógena. A CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDIOS E SUA ESTRUTURA QUÍMICA A especialista Renata Baratta fala sobre os diferentes tipos de lipídios, natureza e classificação. VERIFICANDO O APRENDIZADO 1. (FUNDATEC – 2019) AS GORDURAS SÃO COMPONENTES DE ESTRUTURAS DE CÉLULAS E HORMÔNIOS E SERVEM DE DEPÓSITOS DE RESERVA INTRACELULARES. SÃO COMPONENTES IMPORTANTES NA ALIMENTAÇÃO HUMANA, SENDO FONTE DE ENERGIA CONCENTRADA. DE ACORDO COM A CLASSIFICAÇÃO DAS GORDURAS, RELACIONE A COLUNA 1 À COLUNA 2. COLUNA 1 GORDURA SATURADA. GORDURA INSATURADA. ÁCIDO GRAXO ÔMEGA 3. ÁCIDO GRAXO ÔMEGA 6. COLUNA 2 ( ) TRATA-SE DE UMA FAMÍLIA DO ÁCIDO GRAXO POLI-INSATURADO. PERTENCE AO GRUPO DE LIPÍDIOS ESSENCIAIS E ESTÁ ASSOCIADO À REDUÇÃO DE DOENÇAS CARDIOVASCULARES E AO TRATAMENTO DE DOENÇAS INFLAMATÓRIAS. ( ) SÃO FORMADOS POR TRIGLICERÍDEOS E SÃO ENCONTRADOS EM ESTADO SÓLIDO. ( ) SÃO ÁCIDOS GRAXOS ENCONTRADOS SOBRETUDO NOS ÓLEOS VEGETAIS, COMO GIRASSOL, CANOLA, MILHO, SOJA E AMENDOIM. ( ) É COMPOSTA PRINCIPALMENTE PELOS ÔMEGAS 3, 6 E 9. A ORDEM CORRETA DE PREENCHIMENTO DOS PARÊNTESES, DE CIMA PARA BAIXO, É: A) 3 – 1 – 4 – 2 B) 1 – 4 – 2 – 3 C) 4 – 1 – 3 – 2 D) 3 – 2 – 4 – 1 E) 2 – 4 – 1 – 3 2. OS LIPÍDIOS PODEM SER CLASSIFICADOS DE ACORDO COM A PRESENÇA OU AUSÊNCIA DE DUPLAS LIGAÇÕES NA CADEIA CARBÔNICA. COM BASE NESSA INFORMAÇÃO, CORRELACIONE AS ESTRUTURAS QUÍMICAS A SEGUIR COM O TIPO DE LIPÍDIO QUE ELAS REPRESENTAM LISTADOS NA COLUNA. ÁCIDO GRAXO SATURADO (AGS) ÁCIDO GRAXO MONOINSATURADO (AGMI) ÁCIDO GRAXO POLI-INSATURADO (AGPI) A) ( ) ÁCIDO PALMITOLEICO B) ( ) ÁCIDO ESTEÁRICO C) ( ) ÁCIDO PALMÍTICO D) ( ) ÁCIDO OLEICO E) ( ) ÁCIDO LINOLEICO MARQUE A ALTERNATIVA QUE APRESENTA A CORRELAÇÃO EXATA ENTRE A COLUNA E AS FIGURAS: A) a.I – b.I – c.II – d. III – e. III B) a.II – b.I – c.I – d. II – e. III C) a.II – b.I – c.II – d. II – e. II D) a.II – b.II – c.I – d. II – e. III E) a.I – b.II – c.II – d. III – e. II GABARITO 1. (FUNDATEC – 2019) As gorduras são componentes de estruturas de células e hormônios e servem de depósitos de reserva intracelulares. São componentes importantes na alimentação humana, sendo fonte de energia concentrada. De acordo com a classificação das gorduras, relacione a Coluna 1 à Coluna 2. Coluna 1 Gordura Saturada. Gordura insaturada. Ácido graxo ômega 3. Ácido graxo ômega 6. Coluna 2 ( ) Trata-se de uma família do ácido graxo poli-insaturado. Pertence ao grupo de lipídios essenciais e está associado à redução de doenças cardiovasculares e ao tratamento de doenças inflamatórias. ( ) São formados por triglicerídeos e são encontrados em estado sólido. ( ) São ácidos graxos encontrados sobretudo nos óleos vegetais, como girassol, canola, milho, soja e amendoim. ( ) É composta principalmente pelos ômegas 3, 6 e 9. A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: A alternativa "A " está correta. O ômega 3 é um ácido graxo poli-insaturado, pertence ao grupo de lipídios essenciais e está associado à redução de doenças cardiovasculares e tratamento de doenças inflamatórias. Gordura saturada é formada por triglicerídeos e encontrada em estado sólido, e a gordura insaturada é encontrada sobretudo nos óleos vegetais, como girassol, canola, milho, soja e amendoim. 2. Os lipídios podem ser classificados de acordo com a presença ou ausência de duplas ligações na cadeia carbônica. Com base nessa informação, correlacione as estruturas químicas a seguir com o tipo de lipídio que elas representam listados na coluna. Ácido graxo saturado (AGS) Ácido Graxo monoinsaturado (AGMI) Ácido Graxo poli-insaturado (AGPI) a) ( ) Ácido palmitoleico b) ( ) Ácido esteárico c) ( ) Ácido palmítico d) ( ) Ácido oleico e) ( ) Ácido linoleico Marque a alternativa que apresenta a correlação exata entre a coluna e as figuras: A alternativa "B " está correta. As estruturas a e d apresentam ácidos graxos monoinsaturados; as estruturas b e c apresentam ácidos graxos saturados; e a estrutura e representa um ácido graxo poli- insaturado. MÓDULO 2 Definir as funções biológicas, as fontes alimentares e a recomendação de consumo dos lipídios FUNÇÕES BIOLÓGICAS DOS LIPÍDIOS Os lipídios estão envolvidos em diversas funções que são de vital importância para o organismo humano: ENERGÉTICA ESTRUTURAL METABÓLICA FUNÇÃO ENERGÉTICA Os lipídios são ótimas fontes de energia celular devido à facilidade de armazenamento e ao transporte no organismo. Cada grama de lipídio fornece aproximadamente 9kcal, o que faz desse nutriente mais denso energeticamente que a proteína e o carboidrato, contendo grande quantidade de energia a cada unidade de peso. Por ser uma fonte imediata de energia, o lipídio é responsável por fornecer a maior parte do combustível requerido diariamente por um indivíduo bem nutrido em estado de repouso. O acúmulo de gordura no tecido adiposo configura uma eficiente reserva corporal de energia ocupando um espaço considerado pequeno; isso porque a gordura é armazenada livre de água (por ser uma substância hidrofóbica), diferentemente do que ocorre com o glicogênio, que é uma molécula que acumula água, interferindo diretamente no seu peso molecular. FUNÇÃO ESTRUTURAL Os lipídios constituem a estrutura das membranas celulares, sendo os fosfolipídios componentes abundantes na maioria das células dos seres vivos e cuja presença garante adequada função da parede celular. No corpo humano, a gordura armazenada desempenha a função de isolante térmico e protege os órgãos vitais. Acredita-se que cerca de 4% da gordura corporal seja essencial para proteção de órgãos vitais (como coração, fígado, encéfalo, entre outros) contra possíveis traumas. A gordura armazenada no tecido adiposo, logo abaixo da pele, denominada de subcutânea, proporciona maior tolerância a temperaturas ambientes mais baixas, sendo um importante isolante térmico. A figura a seguir representa a bicamada de fosfolipídios de uma célula animal. null Imagem: Shutterstock.com Representação gráfica de uma molécula de fosfolipídio, a bicamada de fosfolipídios e uma estrutura celular de um animal. FUNÇÃO METABÓLICA As estruturas formadas pelos lipídios são importantes para garantir adequado transporte do lipídio dietético e carrear as vitaminas lipossolúveis A, D, E e K, que serão fundamentais em diversos processos fisiológicos. O consumo inadequado de gorduras na dieta pode conduzir a um processo de deficiência dessas vitaminas no organismo. Além disso, os lipídios, como o colesterol, são estruturas básicas para formação de hormônios esteroides (estrogênio e progesterona) e para formação dos sais biliares. FONTES ALIMENTARES DE LIPÍDIOS Os alimentos fonte de lipídios na dieta apresentam uma proporção variada de ácidos graxos saturados e insaturados. Em geral, os ácidos graxos saturados tendem a ser mais predominantes em alimentos de origem animal, como leite e derivados e carnes, sendo o óleo de coco e o óleo de palma as fontes vegetais de gorduras saturadas. Os ácidos graxos insaturados, por outro lado, prevalecem em alimentos de origem vegetal. Os óleos de canola e de oliva e o abacate são bons exemplos de fontes alimentares de ácidos graxos monoinsaturados. Os óleos de girassol e de milho e o grão de soja são exemplos de alimentos ricos em ácidos graxos poli-insaturados. Em temperatura ambiente, os ácidos graxos de origem vegetal tendem a ter a característica líquida, como observada nos óleos, e gorduras que apresentam a cadeias saturadas e mais longas tendem a permanecer sólidas. Alimento de origem vegetal % gordura Alimento de origem animal % gordura Abacate 16 Atum enlatado 8 Amendoins 50 Aves carne magra 4 Azeite de oliva 82 Carne de porco 30 Castanha-do-pará 67 Hamburguer bovino 20 Nozes 61 Leite integral 4 Óleo de soja 100 Salmão 6 Semente de girassol 47 Sorvete 13 Quadro: Percentual de gordura em diferentes alimentos de origem animal e vegetal. Renata Baratta dos Passos Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal Os ácidos graxos essenciais (AGE), como ômega-6 e ômega 3, são fundamentais para produção de diversas substâncias no organismo que desempenham funções similares a hormônios, como eicosanoides e prostaglandinas. A baixa ingestão de lipídios na dieta pode conduzir a deficiência de AGE. O ômega-6 em geral é encontrado em óleos vegetais como girassol, amendoim, soja, milho e canola. Os ômega-3 estão distribuídos em diferentes fontes vegetais, como vegetais folhosos de coloração escura na soja e no óleo de soja, no óleo de canola e em fontes animais, como peixes de águas frias (salmão, truta e atum). As fontes de ômega-3 proveniente de alimentos marinhos são duas: o ácido eicosapentaenoico (EPA) e o ácido docosaexaenoico (DHA). O DHA É COMPONENTE VITAL DOS FOSFOLIPÍDIOS DAS MEMBRANAS CELULARES. AMBOS EPA E DHA DESEMPENHAM AÇÕES ANTI-INFLAMATÓRIAS E IMUNOMODULADORAS. (BIESEK et al ., 2015) SAIBA MAIS De acordo com a Sociedade Brasileira de Cardiologia, o consumo de ácidos graxos essenciais está associado à redução do risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares (SBC, 2013). RECOMENDAÇÃO DE CONSUMO DE LIPÍDIOS A recomendação de consumo de lipídios em uma dieta de adultos saudáveis deve respeitar a oferta de 20 a 35% de gorduras em relação à oferta total de calorias como preconizado pelo IOM (2005). Na tabela 2, estão descritos os valores diários de recomendação de consumo de lipídios para todas as faixas etárias. Faixa etária Gorduras totais (%) Ácido linoleico (%) Ácido alfalinoleico (%) Crianças 1 a 3 anos 30 - 40 5 – 10 0,6 – 1,2 Crianças 4 a 8 anos 25 - 35 5 – 10 0,6 – 1,2 Crianças 9 a 13 anos 25 - 35 5 – 10 0,6 – 1,2 Adolescentes 14 a 18 anos 25 - 35 5 – 10 0,6 – 1,2 Adultos 19 a 30 anos 20 - 35 5 – 10 0,6 – 1,2 Adultos 31 a 50 anos 20 - 35 5 – 10 0,6 – 1,2 Idosos 51 a 70 anos 20 - 35 5 – 10 0,6 – 1,2 javascript:void(0) Idosos acima de 70 anos 20 - 35 5 – 10 0,6 – 1,2 Quadro: Recomendação de consumo de gorduras representada em percentual do valor energético total. Adaptado de PADOVANI et al ., 2006. ÁCIDO ALFALINOLEICO Aproximadamente 10% da ingestão dos ácidos graxos n-3 podem ser provenientes de ácidos graxos de cadeia mais longa. Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal VOCÊ SABIA O consumo elevado de gordura saturada, ácido graxo trans e colesterol dietético está associado ao aparecimento da aterosclerose em indivíduos suscetíveis, processo no qual ocorre depósito de lipídios no interior de artérias levando a um estreitamento e dificultando a circulação sanguínea normal. Na figura, podemos observar dois exemplos de artérias, sendo uma com fluxo de sangue normal e outra com acúmulo de colesterol nos vasos sanguíneo, representando a formação da placa de ateroma. Imagem: Shutterstock.com A Sociedade Brasileira de Cardiologia recomenda que o consumo de ácidos graxos trans obtidos industrialmente deve ser baixo e não ultrapassar 1% do valor energético total. Essa recomendação é baseada em evidências que associam o maior consumo de gordura trans na dieta habitual com o risco elevado para desenvolver doenças coronarianas e alteração do perfil lipídico dos indivíduos (SBC, 2013). A tabela a seguir descreve as recomendações de consumo de produtos ricos em ácido graxo ômega 3 e 6 baseadas nas evidências de fator de proteção para redução do risco de doenças cardiovasculares e proteção contra doenças crônicas, como dislipidemias e diabetes mellitus . Recomendação de consumo de ômega-3 Nível de evidência Suplementação com ômega-3 marinho (2-4g/dia) deve ser recomendada para hipertrigliceridemia grave (> 500mg/dL), com risco de pancreatite, refratária a medidas não farmacológicas e tratamento medicamentoso. A Suplementação com ômega-3 marinho (1g/dia) pode ser recomendada para diminuir o risco cardiovascular em indivíduos de risco baixo a moderado que não consomem duas refeições à base de peixe por semana, embora o real benefício dessa recomendação seja discutível. B Suplementação com ômega-3 marinho (1g/dia) pode ser recomendada para diminuir o risco cardiovascular em indivíduos de alto risco, como os sobreviventes de infarto do miocárdio ou insuficiência cardíaca sistólica, embora o real benefício dessa recomendação seja discutível. O benefício parece ser menor ou nulo quando o paciente recebe tratamento otimizado, de acordo com as recomendações vigentes, e tem seus fatores de risco bem controlados. A Recomendação de consumo de ômega-6 Nível de evidência Substituir ácidos graxos saturados da dieta por poli-insaturados, incluindo ômega-6, deve ser recomendado para otimizar a redução dos níveis plasmáticos de LDL-colesterol. A Substituir ácidos graxos saturados da dieta por poli-insaturados ômega-6 pode ser recomendado para melhorar a sensibilidade à insulina e reduzir o risco de diabetes mellitus , embora as evidências não sejam absolutamente conclusivas B Substituir ácidos graxos saturados da dieta por poli-insaturados ômega- 6, perfazendo 5% a 10% da energia total, pode ser recomendado para reduzir o risco cardiovascular A Quadro: Recomendações para consumo de produtos ricos em ácido graxo ômega-3 e 6 Adaptado de SBC (2013). Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal FUNÇÕES BIOLÓGICAS E RECOMENDAÇÃO DE LIPÍDIOS PARA CONSUMO A especialista Renata Baratta fala sobre as funções biológicas e as recomendações de consumo dos lipídios: VERIFICANDO O APRENDIZADO 1. (IDECAN – 2014) OS LIPÍDIOS, EMBORA POSSAM APRESENTAR ESTRUTURA QUÍMICA RELATIVAMENTE SIMPLES, TÊM FUNÇÕES COMPLEXAS E DIVERSAS, ATUANDO EM MUITAS ETAPAS DO METABOLISMO E NA DEFINIÇÃO DAS ESTRUTURAS CELULARES. ACERCA DAS FUNÇÕES BIOLÓGICAS IMPORTANTES QUE OS LIPÍDIOS DESEMPENHAM NO ORGANISMO, ASSINALE A ALTERNATIVA INCORRETA. A) Componente estrutural das membranas biológicas. B) Dão origem a moléculas mensageiras, como hormônios e prostaglandinas.C) Oferecem isolamento térmico, elétrico e mecânico para proteção de células e órgãos para todo o organismo. D) São moléculas que podem funcionar como combustível alternativo à glicose, pois são os compostos bioquímicos mais energéticos. E) Reserva de energia em animais e sementes, sendo o colesterol em diferentes tecidos, por exemplo fígado, músculos e tecido adiposo, a principal forma de armazenamento. 2. (VUNESP – 2020) AS GORDURAS SÃO COMPONENTES IMPORTANTES NA ALIMENTAÇÃO HUMANA, SENDO FONTE DE ENERGIA CONCENTRADA. EM RELAÇÃO À ESTRUTURA DOS LIPÍDIOS, É CORRETO AFIRMAR: A) O ácido alfalinolênico e o ácido eicosapentaenoico são ácidos graxos poli-insaturados ômega-3. B) Os ácidos graxos são considerados saturados quando contêm duas ou mais duplas ligações entre os carbonos das moléculas. C) Os ácidos graxos trans são produzidos a partir da hidrogenação de ácidos graxos saturados. D) A maioria dos ácidos graxos presentes nos alimentos apresenta a forma cis, sendo o ácido graxo elaídico o monoinsaturado mais comum. E) As gorduras que apresentam maiores concentrações de ácidos graxos monoinsaturados e poli-insaturados são geralmente sólidas à temperatura ambiente. GABARITO 1. (IDECAN – 2014) Os lipídios, embora possam apresentar estrutura química relativamente simples, têm funções complexas e diversas, atuando em muitas etapas do metabolismo e na definição das estruturas celulares. Acerca das funções biológicas importantes que os lipídios desempenham no organismo, assinale a alternativa incorreta. A alternativa "E " está correta. O colesterol não é um exemplo de reserva de energia no organismo. A gordura disponível para síntese de energia fica depositada no tecido adiposo. Todas as outras alternativas trazem respostas corretas. 2. (VUNESP – 2020) As gorduras são componentes importantes na alimentação humana, sendo fonte de energia concentrada. Em relação à estrutura dos lipídios, é correto afirmar: A alternativa "A " está correta. A resposta a está correta, pois são exemplos de substâncias classificadas como ômega-3. As demais estão incorretas porque são os ácidos graxos insaturados que apresentam duplas ligações e sofrem hidrogenação. O ácido graxo elaídico é de configuração trans. Os óleos vegetais apresentam boas concentrações de AGMI e AGPI. MÓDULO 3 Definir o processo de digestão e absorção dos lipídios destacando o metabolismo das lipoproteínas, a lipólise, a betaoxidação e a formação de corpos cetônicos na geração de energia DIGESTÃO E ABSORÇÃO DAS GORDURAS A MAIOR PARTE DOS LIPÍDIOS É INGERIDA NA FORMA DE TRIACILGLICERÓIS E TEM DE SER DEGRADADA A ÁCIDOS GRAXOS PARA ABSORÇÃO PELO EPITÉLIO INTESTINAL. (COZZOLINO; COMINETTI, 2013) A digestão dos lipídios começa na boca com a ação mecânica da mastigação e produção de saliva, que auxilia a distribuição da enzima lipase lingual que é capaz de hidrolisar ácidos graxos de cadeia curta mesmo em pequenas quantidades. O objetivo da digestão dos macronutrientes é liberar unidades de pequeno peso molecular que serão absorvidas pelo organismo. SAIBA MAIS No caso do lipídio, a hidrólise continua no estômago pela ação da lipase gástrica, que age quebrando basicamente triacilgliceróis em ácidos graxos e diacilgliceróis. Além da produção enzimática, o estômago proporciona ação mecânica através de movimentos de propulsão e retropropulsão que têm função importante na emulsificação dos lipídios e facilitam a ação enzimática no duodeno. A maior parte da gordura que chega ao duodeno é composta por triacilgliceróis, o restante é uma mistura das substâncias resultantes das hidrólises anteriores. Por essa razão, a maior parte da digestão das gorduras acontece no intestino delgado. A chegada de gordura ao duodeno estimula a secreção do hormônio enterogastrona, que inibe a secreção gástrica e reduz a velocidade de esvaziamento gástrico e a secreção do hormônio colecistocinina que estimulará a liberação de secreções das vesículas biliares e pancreáticas. VOCÊ SABIA A bile é um líquido produzido no fígado, sendo formada basicamente por sais biliares, os fosfolipídios e os esteróis, com o objetivo de emulsificar a mistura alimentar a fim de formar micelas capazes de reter os lipídios restantes, que são “partículas em suspensão na solução aquosa do lúmen intestinal, e transportados até os enterócitos, que são as células intestinais” (COZZOLINO; COMINETTI, 2013). O pâncreas secreta a enzima lipase pancreática que será a principal responsável pela hidrólise dos triacilgliceróis remanescentes nas micelas. A lipólise é o nome dado ao processo de hidrolise do triacilglicerol, que após a quebra liberará uma molécula de glicerol e ácidos graxos livres. As micelas são desfeitas próximo às células intestinais para que as substâncias sejam absorvidas na borda em escova da mucosa intestinal e no interior dos enterócitos. Os ácidos graxos livres são reesterificados com o glicerol disponível para formar novamente o triacilglicerol dentro do retículo endoplasmático. Como os triacilgliceróis não atravessam a membrana intestinal intactos, eles têm de sofrer hidrólise e são ressintetizados no interior da célula intestinal. O objetivo é promover a absorção adequada de lipídios, visto que os ácidos graxos livres não poderão ser solubilizados na corrente sanguínea. Desse modo, a absorção dos lipídios é bastante diferente da absorção dos demais macronutrientes, visto que são insolúveis em água. Os triacilgliceróis ressintetizados serão associados ao colesterol, aos ésteres de colesterol, aos fosfolipídios e às vitaminas lipossolúveis provenientes da dieta para formar uma lipoproteína, com a adição das apoproteínas (apoB-48 e apoA-1), que serão chamadas de quilomícrons. Esses quilomícrons serão liberados nos vasos linfáticos, ou seja, são absorvidos através do sistema linfático até o ducto torácico para que atinjam a corrente sanguínea. O quilomícrons serão hidrolisados pela ação da lipase de lipoproteína (LLP), enzima presente no endotélio capilar que permite a liberação de glicerol e ácidos graxos livres. Esses produtos atravessam a paredes dos vasos sanguíneos para atingir as células dos mais diversos tecidos corporais. Os ácidos graxos podem servir de fonte energética quando oxidados ou podem sofrer nova reesterificação para que sejam armazenados no tecido adiposo. O glicerol pode ser usado no processo denominado de gliconeogênese para produção de glicose em situações de escassez de carboidratos ou momentos de jejum prolongado. METABOLISMO DAS LIPOPROTEÍNAS A sequência do processo de digestão e absorção dos lipídios culmina com a secreção de lipoproteínas na circulação sanguínea, que farão o transporte endógeno de gorduras e seus derivados. Após a hidrólise dos triacilgliceróis e a liberação de glicerol e ácidos graxos livres, as substâncias remanescentes dos quilomícrons (como fosfolipídios, ésteres de colesterol, proteínas – apo B-48 e apo E, colesterol e triacilgliceróis) são captadas pelo fígado para formar novas lipoproteínas que serão fundamentais para o transporte de colesterol. Imagem: Shutterstock.com Representação gráfica da digestão e metabolismo dos lipídios VOCÊ SABIA O transporte endógeno de colesterol na célula hepática é iniciado com a formação da lipoproteína de muito baixa densidade, conhecida pela sigla derivada do inglês VLDL. As VLDL são a lipoproteínas que têm maior concentração de lipídios na sua composição, além de serem formadas por carboidratos, colesterol, álcool e triacilgliceróis. Após o processo de digestão, caso a oferta de ácidos graxos livres seja alta, a produção endógena de VLDL será equivalente. Na tabela a seguir, são descritas as principais funções da composição das lipoproteínas. Lipoproteína Principal função Composição Quilomícrons Transportam os lipídios de origem alimentar por meio do sangue para Triacilgliceróis = 85% os tecidos. Encontram-se em proporções séricas elevadas, após uma refeição,
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